關于一臺數控機床系統數據丟失的修復方法*

廖麗娟 夏永紅 包大壯

(內蒙古北方重工業集團有限公司,內蒙古 包頭 014030)

隨著制造業的發展,機械制造企業數控機床越來越多,現在主流的數控機床系統大部分為日本FANUC、德國西門子、華中數控等等。數控機床系統數據極其重要,其中包含易失性數據和非易失性數據,如果電池沒電、硬件損壞、系統干擾等都會造成機床數據丟失的可能性,也是典型的機床故障,通過案例形式分析數據類型及故障處理方法,有效提升維修人員的故障處理能力。

1 故障基本情況

CTX310車削中心為SINUMERIK 840D系統,系統硬件為PCU20,訂貨號:6FC5210-0DF00-1AA1,由于機床長時間處于關機狀態,導致系統無法正常啟動進入操作頁面,只停留在840D shop stun界面。如圖1所示:

圖1 顯示器面板

出現此畫面先查看機床NCU的狀態顯示為6,NC啟動燈顯示正常,但PlC的PS和PF紅燈亮屬不正?，F象,故障現象如圖2:

圖2 故障現象

其中NCU的七段顯示碼數字含義:

0:表示真正的模式可能已經切換到保護模式。

1:表示開始下載PCMCIA卡。

2:表示下載PCMCIA卡已經結束成功。

3:表示調試監測初始化。

4:表示操作系統成功下載。

5:表示操作系統啟動。

6:表示 NCK 軟件初始化。

2 維修過程

按照NCU指示燈、PlC報錯、設備故障現象,系統無法運行,判斷由于NCK被初始化,PLC數據報錯。德馬吉機床會是這種狀況,如果是其他的西門子機床,即使PLC報錯,系統仍然能夠正常啟動到操作頁面。所以想要回傳NC、PLC數據,還需要將NC數據及PLC數據清除(必須具備原機床備份的NC數據、PLC數據,否則不可以直接清除),清除后,系統會從自帶的數據啟動到正常的操作頁面,進入系統頁面才可以進行數據的傳輸。

其中機床數據分為易失性數據和非易失性數據,分類如下:

易失性數據(SRAM):系統數據、PMC參數、螺距補償、刀具補償、工件坐標、宏變量、加工程序;非易失性數據(FROM):CNC控制軟件、伺服控制軟件、PLC控制軟件、PLC程序、二次開發軟件……。

那么我們平時需要備份的機床數據也就是易失性數據(SRAM)里的所有內容,必須全部備份齊全,但如果非易失性數據(FROM)里有被修改過的,比如PMC程序,也是需要備份的。

先更換NCU電池,清除NC數據,把S3轉到1按下復位按鈕。

再清除PLC數據,把S4轉到3,燈變化后,再2-3-2,當PS和PF紅燈都滅了,再轉回1.這個時候按一下NCU上的RSET復位按鈕,系統會重啟,起來后NC和PLC都正常亮綠燈,這個時候才能進去系統操作頁面,可以傳輸數據了,如果沒清除干凈,還是紅燈亮,那么繼續上述操作。直至數據清除干凈。

系統起動后,發現報警為“PLC沒啟動”,和“X軸、Z軸參考點丟失”的報警,證明數據清楚的徹底,才會有“PLC沒有啟動”的報警。

拆顯示器面板,進行數據傳輸,如圖3所示:

圖3 拆卸顯示器面板

準備原廠備份好的NC數據、PLC數據,在準備WINPCIN軟件,和RS232電纜,如圖4所示:

圖4 RS232電纜

進入系統,輸入制造商口令,打開服務頁面,選擇右側的RS232C PG/PC后,右下角設定,先更改RS232口的設置,因為連接的系統是COM2接口,所以第一個改成COM2,波特率改成9600(因為之前備份的數據就是9600的波特率),把右面的“讀入:只用LF結束程序段”和“EOT字符為結束符”這兩個選項關掉,再把下面的“穿孔帶”更改為“二進制”格式,存儲設定,如圖5所示:

圖5 存儲設定頁面

返回數據輸入界面,將數據從電腦傳入機床系統,需要選擇數據輸入,點擊啟動后準備好,再此過程會有一小時左右。從電腦的PCIN軟件選擇發送數據,點擊發送,原則上先傳輸NC數據,再傳PLC數據。

傳輸完畢后,會顯示報警。所有軸不允許操作,需要先將尾座回零。

進入機床二次開發的尾座頁面,右側有一個回零按鍵,按下后,尾座會回到零點,且尾座坐標變成零點坐標。

由于X軸和Z軸是絕對值編碼器,零點丟失,需要重新設零點,正常需要檢具設零點,但現場不具備條件,所以用估計法微調。

首先將Z軸向后移動,到達安全換刀位置,按照絕對值編碼器重新設置零位步驟,設置零點,及零點偏置。簡單點就是先把34210改為2,讓零點生效,然后修改零點偏置,使當前機械坐標顯示0。

按照上述方法設定X軸零點,但是,前提是需要手動轉刀架,轉到一個帶刀尖的動力頭上,然后將X軸向下移動,使刀尖對準工件中心位置,這個時候設定零點,及零點偏置,按直徑計算。

兩個軸的零點設置完畢后,將軟限位進行修改。

主軸給轉速,就可以試機了。

3 絕對值編碼器重新設置零位步驟

找到零點機械位置;將X軸機床數據MD34200設為0(表示軸的實際值被設定一次);NCK復位使數據生效;在JOG方式下手動將X軸移動到零點機械位置;將X軸機床數據MD34100輸入0;把MD34210設為1.(為了激活“調整”功能);NCK復位使數據生效;在JOG-REF(回參考點方式)方式下;通過按鍵軸的正方向鍵(MD34010=0)或(負方向鍵MD34010=1),可使機床數據MD34100的數值輸入到機床數據MD34090中且34210變為2;退出“回參考點模式”,該零點設置完成;

備注:MD34100:參考點值/位移編碼系統的目標值;MD34210:狀態絕對編碼器:0:編碼器沒調整;1:使能編碼器調整;2:編碼器;已調整;MD34010:參考點方向:0:正方向回參考點;1:負方向回參考點;MD34090:參考點偏移/絕對位移編碼偏移;MD34200:參考點模式:0:不回參考點;若絕對編碼器存在(接受REFP-SET-POS);

1:零脈沖(在編碼器跟蹤時)

2:BERO

3:位移編碼參考標記

4:帶雙邊沿的BERO

5:BERO凸輪

6:參考點編碼器的測量系統校準

7:帶主軸的帶conf.速度的BERO

4 結語

通過設備故障總結所有數控機床需要長時間停機的話,至少做到每周開機5小時,保證系統電容充電,否則數據容易丟失。新進設備或系統數據被修改過的設備一定要做系統數據備份,否則數據丟失后也無法正?；謴?。

對一臺德瑪吉CTX310車削中心系統數據丟失的處理辦法的描述、擴展知識的講解,讓維修人員從基礎知識到維修診斷方法進行一個系統的學習,讓更多從事數控機床維修的工友們可以很容易地理解機床數據的分類及數據丟失處理方式,并在日常的調試、維修工作中運用起來,大幅度提升工作效率和準確率。